医疗建筑全生命周期碳排放量如何计算？

医疗建筑运营时消耗的能源形式主要包含电力、燃气、燃煤、燃油、水等。例如，上海某大型医院的能源支出中，电费支出占58%，燃油费支出占31%，水费支出占7%，燃气费支出占4%；而该医院消耗的电力主要用于空调与采暖、动力、办公、照明等，分别占54%、15%、10%、8%。

据研究，在医疗机构中，采购的药品、医疗设备等产品和服务产生的排放量较大，占总碳足迹的84%。在所有采购类别中，药品占总碳足迹的57%，医疗设备占总碳足迹的6%，服装占4%。

由此可以看出，医疗建筑的碳排放除了涉及维持其正常运营的能耗外，还与医药制造、医疗耗材采购等息息相关。医疗建筑的碳排放较为复杂，计算时应对其碳排放边界进行确定。

基于全生命周期的医疗建筑碳排放量计算模型

建造阶段

建造阶段的碳排放量包括建材生产阶段、运输阶段及施工阶段（主要为施工设备、照明的能耗）所排放的二氧化碳。其中，生产阶段的碳排放量根据建材用量与其碳排放系数的乘积得到；运输阶段的碳排放量根据运输距离与运输工具的碳排放系数相乘得到；施工阶段的碳排放量根据施工工艺、施工工艺的碳排放系数、施工量得出。

运营阶段

在建筑生命周期中，一般运营阶段是持续时间最长的阶段，也是能耗及碳排放量最大的阶段，其能耗约占全生命周期的70%~80%。因此，降低运营阶段产生的碳排放量是控制医疗建筑全生命周期碳排放量的关键环节。

由以上分析可知，除计算医院运营阶段的能耗的碳排放量外，还应对医药、医疗耗材采购、后勤物资等的运输过程所产生的碳排放量进行计算，这部分碳排放受医院等级、医院大小等影响较大。

医院运营过程中的碳排放还涉及医用气体系统，包括O2、N2、N2O、Ar、He、CO2和压缩空气，其中CO2、N2O属于温室气体。N2O常用在医用麻醉过程中，其产生的温室效应是CO2的298倍。Alifia Chakera与爱丁堡大学的研究表明，在医疗系统中，大部分麻醉气体都存在泄露情况，大多是由设计欠佳、供应过剩或管理不当造成。研究表明，N2O气体罐使用结束后会被退回供应商，而气体罐内剩余的N2O气体将直接排放到空气中，排空后重新注满。因此，医用N2O的排放量除了考虑使用阶段泄露外，还须考虑剩余的N2O的处理方式。

医用气体使用量可根据医用气体系统气源的计算流量进行估算，并参考《医用气体工程技术规范》（GB 50751―2012）。

另外，医疗机构污水处理过程中排放的CH4也属于温室气体。

CH4的二氧化碳当量为25，N2O的二氧化碳当量为298，即CH4的全球变暖潜能值为CO2的25倍，N2O的全球变暖潜能值为CO2的298倍。医疗建筑运营过程中的碳排放除考虑CO2以外,还须考虑N2O、CH4这两类温室气体。

拆除阶段

拆除阶段的碳排放量与建筑物拆除过程中的碳排放量及建筑拆解后再利用的碳排放回收量有关。

综合考虑以上各阶段，医疗建筑全生命周期的碳排放量为：

医疗建筑减碳措施

建筑施工

建造阶段的碳排放量是建筑全生命周期中的第二大碳排放量。该阶段的碳排放相对集中,且对环境的短期影响较为显著。受新冠肺炎疫情影响,我国近年来新建或改造了不少用于疫情防控的医疗设施。因此,减少建筑施工阶段的碳排放对于实现碳达峰、碳中和有着重要意义。

该阶段可通过合理选择结构形式来降低建筑材料的碳排放；就地取材,减少建材运输的碳排放；提高工业化和装配化水平，从而降低施工工期,减少施工机械使用等。因此，发展装配式钢结构,提高建筑工业化水平和装配率是降低建筑施工阶段碳排放量的有效手段。

运营管理

在运营管理方面可以使用各种技术方法和管理手段来降低医疗建筑碳排放量，例如建立可持续采购标准、采用能源合同管理、采购绿色电力、实施空调制冷能效管理、使用地源热泵、推广LED 照明、普及节能行为等；也可通过建筑内部能源回用来降低碳排放量，例如医院建筑在供冷季同时存在冷负荷与热负荷，采用部分冷凝热回收和全部冷凝热回收技术均具有明显的节能减排和节约运行费用的效果。

另外，加强医院能耗计量管理，建立能耗管理平台，通过核算温室气体排放量寻找具有减碳潜力的部门。

医疗机构的运营边界比较特殊,不仅包括建筑正常运营的能耗,还包括药品采购、医用气体、污水处理等其他方面。因此,确定医疗建筑全生命周期的运营边界是编制排放清单的重要环节之一,且由于医疗建筑运营阶段的特殊性,应加强对CH4、N2O等其他温室气体的管理。

拆除工艺

拆除阶段对建材的回收再利用不仅可以降低医疗建筑全生命周期的碳排放，而且对于环境保护也有着重要的意义。拆除阶段的减碳策略是优化建筑拆除工艺，用拆解代替拆除，充分回收已使用的建材并再次利用。例如钢筋混凝土建筑在拆毁方式下的钢铁回收利用率仅为70％，而水泥、碎石、砖瓦等材料的回收利用率更低，拆毁后这些材料混合为渣土而无法回收，砖瓦的回收利用率仅为10％，远远低于拆解方式下的建材回收率。在这一方面工业化和装配式的优势就明显显现出来，不仅施工便捷，且材料的回收利用率更高。

褚雅君 牛住元

中国中元国际工程有限公司

免责声明：我们尊重 ，以上转载只做学习交流之用，不做商业用途，如果侵权请告知我们及时删除！谢谢！